Vergleichende Untersuchungen zum räumlichen Erdwiderstand mit der Kinematischen-Elemente-Methode

Die Bestimmung des Erdwiderstands gehört zu den grundlegenden Aufgaben in der Geotechnik und ist allgemein als ein Traglastproblem zu behandeln. Mithilfe der Kinematischen-Elemente-Methode (KEM), welche eine geeignete Methode darstellt, um Tragfähigkeiten und Standsicherheiten im Grenzzustand zu berechnen, wird im vorliegenden Beitrag das Problem des räumlichen Erdwiderstands untersucht und eine umfangreiche Parameterstudie durchgeführt. Aus den Ergebnissen werden für variable Reibungswinkel, Wandreibungswinkel sowie Seitenverhältnisse die räumlichen Erdwiderstandsbeiwerte für den Anteil aus Bodeneigengewicht abgeleitet und in Form von Tabellen und Diagrammen präsentiert. Es zeigt sich, dass auch im räumlichen Fall durch Verfeinerung existierender KEM-Mechanismen Bruchzustände genauer abgebildet und geringere Erdwiderstandsbeiwerte bestimmt werden können. Der Vergleich mit kinematischen Ansätzen aus der Literatur sowie der deutschen Norm ergibt, dass mit der KEM gute Abschätzungen des räumlichen Erdwiderstands möglich sind.

Comparative investigations on spatial passive earth pressure by the kinematic element method
The determination of earth pressures belongs to the fundamental tasks in geotechnical engineering and is generally treated as a load capacity problem. Using the Kinematic Element Method (KEM), which is an appropriate method for the prediction of limit states, the spatial passive earth pressure is examined. From the results the earth pressure coefficients are determined for variable friction angles, wall friction angles as well as wall geometries. These coefficients are presented in tables and diagrams. Comparing the KEM results to other kinematic approaches as well as the German standard, it turns out that good estimation of the spatial passive earth pressure is possible already with simple mechanisms. Further refinement may additionally improve the quality of the results.